Power7 Vs 新安腾 哪个刚来哪个强

服务器
新安腾已经发布,Power7呼之欲来。两相比较,究竟这两款芯片谁更强谁更弱?究竟谁的技术更先进?我们这就来分析一下……。

自从IBM透露Power7的研发信息以来,外界对于这一占据小型机市场绝大多数份额产品的关注就从未停止过,即使就是产品的发布日期一项也被演绎出了1月、2月、3月、5月等众多的版本,这其中,除了1月份发布的传闻随着时间的推移不攻自破之外,其他都无法得到证实,而IBM官方则本着不澄清、不确认、不否定的炒作经典原则将关注者的胃口吊到最高。不过近日,一则刊登在华尔街日报上的广告终于一泄天机,从广告语来看,这款被寄予厚望的处理器将会在2月份正式发布,而更有消息正式具体时间就在2月8日。

 

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Power7 IBM时隔三年再续经典

自从2007年中Power6处理器推出以来,IBM旗下的Power系列这一最为成功RISC架构处理器三年来也很少有动作,而在这三年中X86服务器已经发生了不少的变化,这让不少人都不禁怀疑起RISC架构的的发展前景,不过,在经过了漫长的等待之后,IBM新一代的Power7即将迎来发布的一刻,而从早先透露的各项参数来看,Power7仍然是CPU中的王者。

与上一代的Power6处理器相比,新一代的Power7在制程工艺、内部架构与运算速度与之前的产品相比都有很大的提升,与之前Power6处理器65nm的制程工艺相比,Power7采用了IBM研发的45nm SOI铜互联工艺制程,新工艺使得Power7上的晶体管密度有所提高,在567平方毫米的核心面积上容纳了12亿个晶体管,而此前的Power6则是在341平方毫米的核心面积上容纳了近7亿只晶体管。而与以往Power处理器不同的是,这一次,Power7是一个单晶片的处理器,这也是Power7的一大特点。

 

Power7芯片结构

Power7如此多的晶体管数量自然为其带来了更加强劲的性能,其拥有了8个计算核心,这与Intel即将发布的多路X86处理器Nehalem-EX相同,不过二者不同的是,Power7具有4个同步多线程能力,也就是说,Power7同时具有32个线程的处理器能力,而与之相比Nehalem-EX仅具有16个线程的处理能力,而Power7的处理能力自然也不是双核心的Power6处理器所能比拟的。

而除了多核心带来的运算性能优势之外,Power7的每个核心结构也非常复杂,其每个核心都具有12个相对独立执行单元,包括两个整数单元、一个十进制整数单元、四个向量/标量扩展浮点单元、四个存取单元和一个条件寄存器/分支单元等。

 

Power7计算单元结构

Power7处理器的缓存设计也是颇具特色,其采用了三级缓存设计,其中一级缓存和二级缓存为每个运算核心独占,每个核心的一级缓存都包括32KB的指令缓存和32KB数据缓存,另外每个核心拥有256KB的二级缓存。与一级与二级缓存不同,Power7的三级缓存属于共享缓存,共32MB。而就在这32M的三级缓存也分为两个层次,其中有4MB的缓存因为拥有其他三级缓存1/5的延迟时间而可以被视作是特殊的缓存层,介于二级与三级缓存之间。

Power7处理器拥有出色的I/O性能,其集成有两个四通道的内存控制器,可以连接DDR3内存。Power7持续内存带宽100GB/s,SMP带宽360GB/s,整个芯片总带宽高达590GB/s。

要说Power7唯一的缺憾就是其主频并不太高,与Power6最高5GHz的处理器主频相比,Power7的主频在3GHz到4GHz之间,这主要是由于Power7采用了乱序执行架构,而Power6则是采用的顺序执行架构,两种架构各有千秋,顺序执行架构由于结构简单往往能够获得较高的运行频率,但是在执行效率上,乱序执行架构却往往占有优势,这也是Power7可以实现4个同步多线程的原因所在。

据IBM官方的消息,Power7处理器在性能上与Power6相比有着大幅度的提升。比如整数型工作负荷(integer workloads)的对比应用测试证实每个核心都有着大约20%的性能提升,而从整个芯片上来看性能差达到四至五倍。

而在功耗方面,IBM从竞争对手那里也借鉴了一些改善功耗性能的创新方法,全新的Power7处理器引入了两种低功耗模式,分别为小憩和休眠模式(nap and sleep)。动态频率和电压自调整。此外turbo模式能够提升10%的性能,功耗封顶。从目前流传较广的消息来看,Power7处理器的功耗应该与当前的Power6保持在同一水平(100-190W)。

Tukwila 新一代“安腾”再战RISC

与IBM的Power处理器一样,英特尔旗下的安腾(Itanium)处理器也已经经过了三年的蛰伏期,安腾这一最初被设计来取代X86架构的处理器最终由于市场的选择不得不不断向高端小众市场位移,直接面对来自IBM的Power系列处理器和SUN的UltraSPARC系列处理器的直接竞争。现在由于甲骨文收购而显得前途不很明朗的UltraSPARC处理器销量持续下滑,为安腾的发展的带来了良好的契机,现在安腾的出货量已经超过了UltraSPARC,不过其要想与Power系列比肩还需要一段时间,据目前流传的数据来看,安腾的出货量大概占Power系列的50%左右。

而就在近日,赶在Power7正式发布的前夕,英特尔抢先宣布了新的Tukwila核心的Itanium服务器处理器出货的消息,这一产品此前已经多次跳票,最初英特尔的计划是在2008年发布,但是由于多方原因推迟到了2009年低,但是为了增加对于DDR3的支持而推迟到了2010年。

 

Itanium处理器

与英特尔自己的至强系列处理器相比,安腾的发展要滞后的多,这直接体现在处理器的制程工艺上,今年年中,英特尔将发布32nm制程的至强双路处理器,而于此形成鲜明对照的是今年发布的代号为Tukwila的Itanium处理器使用的仍然是65nm的制程工艺,也许这就是一再跳票的后遗症,现在推出的产品仍然是基于数年前的基础。不过虽然制程比较落后但该处理器的晶体管密度却不低,其在699平方毫米的核心面积上安置了20亿个晶体管,密度比起45nm的Power7还要高。

 

Tukwila核心Itanium芯片结构

在这20亿个晶体管中,包括了4个运算核心以及三个级别的缓存等单元,与Power7不同,Tukwila核心的Itanium处理器采用了顺序执行架构,这使得其运行效率要低于Power7,Tukwila安腾具有同步双线程运算能力,也就是说该处理器可同时运行8个线程,另外令人遗憾的是,Itanium主频不高的弊病在这一代的身上并没有得到解决,最高1.86GHz的运行主频很难与Power7相比。

在缓存的设置上,Tukwila安腾与Power7也有不同,虽然都采用了三级缓存的设计,不过Tukwila的三个级别缓存都是采用的单核心独占的方式,每一个核心拥有16K的一级指令缓存和16K的一级数据缓存、512K的二级指令缓存和512K的二级数据缓存、另外还有6M的三级缓存,总的片上缓存在30M左右。

 

Tukwila核心Itanium缓存设置

而在I/O性能上,Tukwila安腾显然借鉴了英特尔在至强处理器上的做法,4个“全”QPI链接和2个“半”QPI链接,处理器之间的峰值带宽可达到每秒96GB,同时Tukwila安腾与Power7类似地安排了两个四通道内存控制器,峰值内存带宽达到每秒34GB。

据英特尔官方表示,新的安腾将比上一代90nm制程的双核心Montvale安腾处理器性能提高一倍。

而在功耗上,目前得到的消息是Tukwila安腾将会有两个版本,其中耗电量最高的将为185瓦,而另外英特尔也会推出一款低电压版本的Tukwila安腾处理器,功耗将为130W,但主频仅为1.1GHz。

总结

从上面的对比不难看出,新一代安腾处理器在制程、结构、运算性能等方面与Power7相比还存在着一定的差距,英特尔利用安腾抢占RISC市场的征程还很长,至少不是这一代,而Power系列处理器最成功的RISC称号还将延续不短的时间。
 

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责任编辑:桑丘 来源: 太平洋电脑网
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